Многие из этих операций задумывались Павловым и в ограниченных масштабах реализовывались им еще в период его работы в физиологической лаборатории при клинике Боткина. Из-за крайне ограниченных возможностей этой лаборатории тогда выживала лишь небольшая часть оперированных собак. Условия работы Павлова коренным образом изменились после того, как он стал руководителем Отдела физиологии во вновь организованном Институте экспериментальной медицины. Наконец-то он мог беспрепятственно претворить в жизнь свои замыслы по физиологической хирургии пищеварительного тракта и к тому же в масштабах, которые требовались для целеустремленной, систематической и интенсивной работы в области физиологии пищеварения.
В те времена хирургические операции на животных в целях физиологических исследований во всем мире производились редко и крайне несистематически, поэтому при физиологических лабораториях не было специальных операционных комнат. Павлов по этому поводу писал: «Самое сильное свидетельство за несоответствующее интересу дела положение хирургической методики в физиологии представляет собой отсутствие в плане современной физиологической лаборатории серьезного, т. е. отвечающего вполне цели, хирургического отделения, как есть химическое, физическое, микроскопическое и вивисекционное» [>16 И. П. Павлов. Полн. собр. трудов, т. II, стр. 34.]. Павлов первый в мире организовал при физиологической лаборатории настоящую операционную наподобие операционных для человека при хирургических клиниках, чтобы производить в них нужные операции по всем строгим правилам хирургической науки и техники, при соблюдении всех условий антисептики и асептики, только что введенных в медицину Пастером и Листером. Теперь через несколько дней после операции животные обычно поправлялись и почти ничем не отличались от здоровых.
Свои классические исследования по физиологии пищеварения Павлов и выполнил на здоровых животных с разнообразными хроническими фистулами — «окнами» в различные отделы почти всего пищеварительного тракта. Это давало возможность тонко и точно прослеживать секреторную деятельность желез и собирать в чистом виде пищеварительные соки для всестороннего исследования, а при необходимости — и для лечебных целей (одно время в Институте экспериментальной медицины на «фабрике желудочного сока» таким путем добывали 20 л чистого желудочного сока в день для нужд лечебных учреждений страны). В условиях хорошего ухода такие животные жили годами и служили объектами для продолжительных систематических исследований.